Vandrørskedel: enhed, funktionsprincip i industriel energi

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Kedelvandsopvarmningsudstyr er meget udbredt i industrien, hvor den høje ydeevne af generatorsæt værdsættes. Sådanne enheder bruges hovedsageligt til teknologiske operationer - for eksempel til at generere damp ved at fordampe vand. Men muligheden for husholdningsdrift er ikke udelukket, hvis det er nødvendigt at organisere varmtvandsforsyning til flere store forbrugere. Blandt de mest optimerede dampgeneratordesigns kan man bemærke vandrørsdesignet. En kedel af denne type er ikke ringere end mange analoger med hensyn til output pr. tidsenhed, men dens design forårsager mange restriktioner for drift under trange forhold.

Enhedsenhed

Det mest almindelige design med to tromler (samlere) i bunden. Disse er met altanke, der er forbundet med forskellige rørdiametre. Også en obligatorisk komponent er et forbrændingskammer eller en ovn, der genererer termisk energi. Andre designelementer omfatter:

• Brændstofforsyningsrør (norm alt flydende).
• Cirkulationskommunikation for vand.
• Ind- og udløb for vand.
• Udløb til dræning af vand.
• Skillevægge (hvis vi taler om et lukket kedelsystem i et beskyttende etui).
• Skorsten.
• Dampseparator.

De fleste af de strukturelle elementer i vandrørskedlen er lavet af varmebestandig stållegering. Der findes også støbejernsmodeller, men de kan bruges, hvis driftsforholdene tillader montering af tunge enheder. Rør- og monteringselementer kan også delvist fremstilles på basis af brandsikker keramik, hvilket er mere praktisk end metal. Brændkammervinduet og en række andre områder med mulige observationer er lavet af varmebestandigt hærdet glas.

Hjælpestrukturelementer

Kedlen kan valgfrit indeholde yderligere enheder, der udvider udstyrets muligheder og brugervenlighed. Blandt dem kan følgende enheder bemærkes:

• Overhedning. Designet til at øge damptemperaturen til 100 °C og derover. I sig selv har designet af vandrørsenheder ikke til formål at bringe temperaturregimet for damp til bestemte værdier. Som regel er målet for arbejdet netop virkningen af fordampning. På den anden side konvektionoverhedere, afhængigt af modellen, er i stand til at bringe temperaturen på udløbsblandingen op til 500 °C, hvilket kan være nødvendigt i nogle teknologiske operationer i produktionen.
• Affugter. Også et damppræparat, der udtørrer det ved at fjerne overskydende fugt.
• Dampakkumulator. Hvis vandrørskedlen ikke kan klare belastningerne eller tværtimod fylder dampkammeret i minimale mængder, hjælper denne enhed med at afbalancere driftstilstanden. Akkumulatoren optager eller pumper dampstrømme ind i systemet, når det er nødvendigt.
• Enhed til vandbehandling. Vand, som en kilde til generation, har også brug for passende behandling. For eksempel reducerer et specielt filtersystem mængden af opløst ilt, fjerner s alte og uønskede kemikalier.
• I dag bliver det mindre og mindre almindeligt at undvære automatiske styringer, men de leveres også som standard med udstyr. Du kan kun købe et udvidet sæt instrumentering, som giver dig mulighed for omfattende at overvåge parametrene tryk, temperatur, fugtighed osv.

Driftsprincip

I udgangspositionen er to tromler fyldt med vand - den ene helt (vand) og den anden (damp) halvdelen. I den anden opsamler er der tilvejebragt en adskillelsesmembran indeni, som adskiller vand fra damp. Denne grænse kaldes fordampningsspejlet. Arbejdsprocessen begynder fra det øjeblik, brændkammeret antændes, som er forbundet med en varmeveksler i form af et rørsystem med cirkulerende vand. Varmt vand kommer ind i den første tromle,opretholde tilstrækkelig lydstyrke.

Samtidig begynder processen med væskefordampning i vandrørskedlens damprør. Funktionsprincippet for enheden er baseret på konvektiv varmeveksling, som kan udføres i en naturlig non-stop-tilstand. Koldt vand fra det centrale vandforsyningssystem passerer det grundlæggende filtreringsniveau, kommer derefter ind i varmevekslingssystemet og ledes til varmetromlen. Yderligere, afhængigt af fordampningshastigheden, genopfylder væsken gradvist dampopsamlerens fyldningsniveau. Damp frigives til gengæld enten gennem skorstenen eller kommer ind i proceszonen til videre brug.

Forskelle fra brandrørskedel

Forskellen mellem disse enheder ligger i konfigurationen af placeringen af forbrændingskammeret eller i princippet kilden til termisk energi i forhold til varmeveksleren og vandtanken. For det første er dampgenerering slet ikke påkrævet. Brandrørskedlen fungerer hovedsageligt til opvarmning med vand, hvilket giver brugsvandssystemets funktion. For det andet, i sådanne kedler, er ovnen placeret i midten af strukturen, og beholderne med vandcirkulationskredsløb er af anvendt karakter. De er i kontakt med varmeveksleren på den ydre overflade af strukturen.

Men dette er ikke den eneste forskel mellem fyrrørs- og vandrørskedler. Forskellen går også gennem midlerne til at regulere varmevekslingsprocessen. Udformningen af vandrørsenheden sørger for en economizer, på grund af hvilken i starten koldt vand forvarmes. Følgelig yderligerevarmeoverførselsreaktioner er mere intense og med mindre energiforbrug. På den anden side omfatter fordelene ved brandrørsudstyr strukturel enkelhed og et minimum af vedligeholdelsesforanst altninger under drift.

Forskelle fra gasrørsudstyr

I vandrørsenheder er den direkte oversætter af termisk energi varmt vand, som fylder varmevekslerens cirkulationsrør. Det viser sig en effektiv og sikker generator, der bidrager til produktionen af damp. Hvad angår gasrørskedler, kan den tekniske udformning, selv udadtil, delvist svare til vandrørskonstruktioner. Den eneste forskel er, at bæreren af termisk energi vil være udstødningsgasserne i forbrændingskammeret. Hvordan påvirker dette den operationelle proces? Hvis princippet om drift af en vandrørskedel tillader det fuldstændige forbrug af affaldsprodukter uden rester indtil fordampningsøjeblikket og yderligere brug af damp, skal en gasrørskedel frigive arbejdsgasmediet allerede i varmeveksleren system. Desuden er der tykke dyser til dette for at sikre processens sikkerhed.

varianter af vandrørskedel

Det vigtigste klassificeringstræk er samlernes placering. Traditionelt er strukturer udstyret med vandrette tromler, som bekvemt er forbundet med cirkulerende vandforsyningskredsløb. To samlere er installeret på platformen parallelt, og der kan placeres en brændkammer med udløbskanaler mellem dem. Hvis i teknikrummetder er ikke plads nok, så bruges lodrette vandrørskedler på et specielt kommunikationssubstrat. Cylindriske tromler suser opad, og en arbejdsvæske med forskellige temperaturer tilføres nedefra. Procesdamp udsendes øverst.

Ship Water Tube Boiler

Designet af sådanne enheder er optim alt egnet til brug som en del af søtransport. Men selv i dette tilfælde bruges specielle modifikationer af kedler - stråling. Deres kendetegn er brugen af radiativ termisk energi, som også frigives under forbrændingen af brændstof (norm alt diesel). En obligatorisk strukturel betingelse er den øverste placering af ovndyserne. Et andet træk ved designet af en vandrørskedel til marinefartøjer er kombinationen med dampturbineanlæg, der giver mellemopvarmning af damp.

vedligeholdelse af udstyr

Kommunikationsinfrastruktur med rørelementer er ret kompliceret for vandrørsenheder, hvilket fører til en omfattende liste over tekniske foranst altninger til diagnostik og reparation. Vedligeholdelsespersonale skal med jævne mellemrum kontrollere tilstanden af rørene for tæthed, udføre fejldetektion af funktionelle enheder og automatiske kontroller og også opretholde pålideligheden af forbindelser med fastgørelseselementer. Der lægges særlig vægt på rørføringen til varmeveksleren og kollektorerne - det mindste trykfald kan beskadige strukturen, hvilket vil skabe betingelser for trykaflastning af kredsløbet.

Fordeledesign

Den vigtigste fordel ved sådanne kedler i den generelle familie af dampenheder er sikkerheden. Ved at opretholde en optimal temperaturbalance kan du regne med langvarig drift af udstyret uden ulykker og skader på de arbejdende dele. Brede reguleringsmuligheder for vandrørskat er også noteret, hvilket bekræftes af integrationen af economizeren med automatiske afspærringsventiler. Enhederne fungerer uden deltagelse af operatøren, baseret på dataene fra de installerede termostatalgoritmer. Dette gør det muligt at programmere systemet flere dage frem.

Designulemper

Princippet for driften af sådanne kedler er fokuseret på høj ydeevne, uanset brugsbetingelserne. For nylig spiller denne nuance en stadig vigtigere rolle på baggrund af optimering og rationalisering af produktionskapaciteten. De massive krops- og kommunikationsudvekslinger på flere niveauer i dampvandrørskedler gør det nødvendigt at lede efter alternative løsninger på problemer med dampgenerering. Konceptet med at minimere enheden af denne kedel er dog ikke udelukket. Men i dette tilfælde vil høj effektivitet gå tabt, for ikke at nævne mulighederne for at arbejde i kraftvarmetilstand med parallel levering af varmtvandsdrift. Udstyret er med andre ord optim alt egnet til store industrier, der har brug for store mængder procesdamp, men er næppe brugbart til at forsyne forbrugere med lav efterspørgsel efter målrettet energi.

Konklusion

Den grundlæggende forskel mellem selve konceptetvandrørskedler tilhører klassen af engangsudstyr. Sådanne installationer har en væsentlig fordel i forhold til autonome systemer, som ligger i muligheden for en kontinuerlig genereringsproces. Selv under spidsbelastningsforhold er vandrørskedler i stand til at fungere i lang tid og opretholde den samme kvalitet af dampproduktion. En anden ting er, at sikkerhedskravene stadig udelukker lange sessioner med drift ved høje kræfter. Hvad angår autonomi, er det i forhold til sådanne kedler udtrykt i elimineringen af behovet for energiforsyning. Selvfølgelig skal afspærringsventilerne mindst have batteristrøm, men processen med vandcirkulation og efterfølgende fordampning er ganske overskuelig uden elektricitet.